浅谈初中生物概念教学中深度学习质态的构建

2021-01-20 23:20张云柏
初中生世界·初中教学研究 2021年12期
关键词:概念模型原型生物学

摘要

概念是生物学课程内容的基本组成。在概念教学中,教师可以尝试分析概念原型,让学生感知概念形成;整合教学内容,构建概念模型;创设情境,深化概念理解;聚焦问题,深入探究概念。从而促进学生构建深度学习概念的良好质态,回归概念教学的理科属性和科学本质,有效达成教学目标。

关键词

初中生物 概念教学 深度学习质态 构建

概念是生物学课程内容的基本组成。但在当前的初中生物学科概念教学中,“直接给出概念,让学生简单识记”的现象比较普遍,导致学生的概念学习呈现机械化、碎片化的浅表学习的趋势。如何抓住学科特质,让学生能深度学习概念,是广大生物教师在教学中面临的重要问题。

深度学习是在主动加工、深度理解的基础上,学习者能够批判性地学习新知识,并将它们融入原有的认知结构中,经过高水平思维过程,灵活运用所学知识和能力,解决实际问题的一种学习方式。深度学习注重知识学习的批判理解,强调学习内容的有机整合,关注学习过程的建构反思,重视学习过程中的知识迁移、高阶思维和问题解决。

因此,笔者认为,一线教师在教学过程中,可以尝试分析概念原型,让学生感知概念的形成;整合教学内容,构建概念模型;创设情境,深化概念理解;聚焦问题,深入探究概念。从而不断训练学生的思维,发展学生的学科素养,回归概念教学中的理科属性和科学本质,构建深度学习概念的良好质态。

一、分析概念原型,让学生感知概念形成

原型是概念外延中最具有代表性的实例。在概念学习中,合适的原型不仅能合理表征自然现象和过程,还能促进学生对概念的理解和迁移运用。概念教学应结合学生真实的生活情境和概念发生、发展的历史背景,围绕原型事例,引导学生深入探讨,使学生在深刻体验概念形成的过程中学习、理解概念,为有效运用概念奠定基础。

例如,“光合作用”是初中生物学的一个重要概念。初中生物学苏教版教材第十章第三节的“植物的光合作用”,在简单表述了光合作用的概念后,重点介绍了范·海尔蒙特的实验和普利斯特莱的实验。笔者认为,这些经典实验是光合作用概念的原型。

在教学中,教师可以模拟科学家当时研究的历程,组织学生学习、讨论交流。一方面,教师可以引导学生用已学的科学探究的有关知识,模拟科学家提出问题,做出假设,设计实验,观察现象,得出结论;另一方面,由于受历史条件的限制,科学家们当时所设计的实验不一定周密,教师可以引导学生挑战权威,对有关实验大胆质疑,让学生在充分感知、体验、理解的基础上,归纳、总结出光合作用的概念,这样不仅能让学生深刻理解、掌握概念,还能培养学生掌握科学的实验方法,训练学生的理性思维。在学习概念时,原型具有不可替代的作用,教师应该重视原型教学。

二、整合教学内容,构建概念模型

深度学习本质上是知识建构和复杂信息加工的过程。在概念教学中,教师可以引导学生实现基于问题的多维度、立体式的知识整合,运用概念图、对比表、思维导图等构建概念模型,让学生对所学的生物学概念进行整体把握和深度理解,培养学生良好的思维习惯和模型建构能力,为知识的提取、加工、迁移、应用奠基。

例如,“呼吸运动”是初中生物学苏教版教材第二十二章第一节“人体和外界环境的气体交换”中的重要概念。教材用文字对这个概念进行了描述,但概念涉及的事实比较抽象,学生实际上很难理解并掌握。如果教师尝试将有关文字转换成图像或图解,如图1所示,那么学生在学习的时候就会一目了然,不仅轻易掌握了内容,而且记忆深刻。

再如,“基因”是初中生物学苏教版教材第十章第二节“DNA是主要的遗传物质”中的重要概念。教材在介绍了染色体组成的基础上,用文字对此概念进行了描述。教师在教学中,可引导学生逐步构建如图2所示的概念模型,帮助学生学习。

因此,教师一方面可引导学生适时将教材的文字概念进行图文转换,帮助、指导学生构建概念模型;另一方面可将教材中前后相关的知识内容进行整合,通过系统化、层次化的教学活动,帮助学生梳理知识间的联系,构建完整的概念体系,从而构建概念教学中深度学习的质态,促进概念的深度学习。

三、创设情境,深化概念理解

情境认知理论认为,唯有将概念的学习嵌入其所关联的社会和自然情境之中,促进知识向真实生活情境迁移,有意义的学习才可能发生。这就要求教师在概念教学中,一方面要依托现代媒体,如视频和动画等,再现相关的真实的过程,创设有效的学习情境,让学生陶醉在真实情境中,感悟概念的内涵和本质;另一方面,要深度挖掘、密切联系社会和生活实际,充分体验概念在社会实践和现实生活中的应用价值。创设真实而富有价值的学习情境,引导学生充分体验,是概念深度学习发生的重要表现。

例如,在构建“血液循环”概念时,教师可先通过视频或动画等向学生展示血液循环的过程,充分激发学生的好奇心,并利用任务驱动,让学生通过合作、讨论,观察并記录血液循环的路径。这样不仅有效激发了学生的求知欲,还培养了学生的合作意识和观察、分析能力。

然后,教师再让学生根据教材中人体血液循环模式图,说出血液循环的过程,进而指导学生构建人体血液循环概念模型(如图3)。最后,进一步联系生活实际,让学生理解运用血液循环概念。比如,小强因受凉,支气管发炎,医生为其静脉输液给予治疗,请学生说出药物到达支气管炎症处所经过的循环路径。

上述活动设计,可使学生处于一种主动、积极的情境氛围中,不断激发学生的探知欲望和学习动机,促进认知活动走向深入、走得扎实。

四、聚焦问题,深入探究概念

现代教学论认为,学习发生的根本条件在于问题。深度学习需要有教育价值的问题的引导。因此,深度学习质态下的生物学概念教学还要以问题为线索,使学生积极主动参与;要让学生动手实践,合作探究,交流展示,使学生在高阶思维中探寻知识所蕴含的思想方法以及解决问题的核心策略。当前教材中安排了大量的讨论、探究等活动,教师在教学中要准确理解活动要求,深入开展相关活动,创新概念教学的方法,提高科学思维水平,促进学生的深度学习。

例如,教师在教授“种子萌发需要的外界条件包括一定的水、充足的空气和适宜的温度”这一概念时,可以尝试以问题为驱动,让学生深入思考“种子萌发所需的外界条件有哪些”,然后指导学生结合生活经验,大胆猜想,做出“水是种子萌发的外界条件”“空气是种子萌发的外界条件”“温度是种子萌发的外界条件”“光是种子萌发的外界条件”的假设,接着组织、指导不同学习小组分别通过实验对上述假设进行深入探究。通过设计实验与操作、观察现象与分析,师生最终得出“一定的水、充足的空气和适宜的温度都是影响种子萌发的外界条件,光不是影响种子萌发的外界条件”这个科学概念。

通过深入的探究活动,学生不仅激发了对生物学学习的爱好和欲望,而且熟练地掌握了科学探究的一般过程,巩固了对照实验和控制变量等实验方法,更引发了认知冲突,纠正了“种子必须在有光的条件下才能萌发”的错误认识,实现了概念认知的转变,从而建构起科学概念。

总之,在概念教学中,深入分析概念原型,深度整合有关内容,有效创设真实情境,聚焦有教育价值的问题,能够驱动学生的好奇心,发展学生的高阶思维能力和学科核心素养,促进学生的深度学习,构建良好的教学质态。

(作者单位:江苏省盐城市盐都区教师发展中心)

【参考文献】

[1]吴举宏.促进深度学习的中学生物学教学策略[J].生物学教学,2017(10).

[2]张云柏.新课程理念下的初中生物学概念教学[J].初中生世界(初中教学研究), 2021(3).

[3]亓英丽,李亭亭.概念教学中的原型分析[J].教学与管理(理论版), 2020(7).

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